JP2000128509A - Production of oxide thin film - Google Patents

Production of oxide thin film

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JP2000128509A
JP2000128509A JP10308214A JP30821498A JP2000128509A JP 2000128509 A JP2000128509 A JP 2000128509A JP 10308214 A JP10308214 A JP 10308214A JP 30821498 A JP30821498 A JP 30821498A JP 2000128509 A JP2000128509 A JP 2000128509A
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aqueous solution
thin film
metal oxide
complex compound
oxide thin
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Japanese (ja)
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Kaika Chiyou
海華 張
Koji Sato
幸治 佐藤
Toshinobu Miura
敏信 三浦
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Hoya Corp
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Hoya Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a process for producing a oxide thin film having a uniform thickness. SOLUTION: This process consists in adding a fluorine capturing agent into an aqueous solution containing a fluorometal complex compound and depositing the metal oxide thin film derived from the fluorometal complex compound on a base material immersed into the aqueous solution, in which the deposition of the metal oxide thin film is executed while part of the aqueous solution is continuously or intermittently filtered in the presence of the seed crystal of the metal oxide.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属酸化物薄膜の
製造方法に関する。特に本発明は、均一な厚みを有する
金属酸化物薄膜の製造方法に関する。本発明の製造方法
によって成膜された酸化物薄膜は、光触媒、記憶素子材
料、各種電池、センサ、フォトニックス材料等広範な分
野に応用することができる。
The present invention relates to a method for producing a metal oxide thin film. In particular, the present invention relates to a method for producing a metal oxide thin film having a uniform thickness. The oxide thin film formed by the manufacturing method of the present invention can be applied to a wide range of fields such as photocatalysts, storage element materials, various batteries, sensors, and photonics materials.

【0002】[0002]

【従来の技術】酸化物薄膜の生成技術として、スパッタ
法、CVD法、真空蒸着法、ゾル・ゲル法、水溶液析出法
などがある。さらに、水溶液析出法の一応用として、T
iOシード水溶液析出法がある(文献:Anataze synt
hesis from aqueous solutionand photo-catalytic act
ivity by Koji Sato in Proceedings of The Sixth Int
ernational Symposium on New Glass )。
2. Description of the Related Art Techniques for forming an oxide thin film include a sputtering method, a CVD method, a vacuum evaporation method, a sol-gel method, and an aqueous solution deposition method. Further, as one application of the aqueous solution deposition method, T
there is iO 2 seed aqueous solution deposition method (Reference: Anataze synt
hesis from aqueous solutionand photo-catalytic act
ivity by Koji Sato in Proceedings of The Sixth Int
ernational Symposium on New Glass).

【0003】TiOシード水溶液析出法では、(NH
TiFを水に溶解し、(NHTiF
TiF 2−イオンとして水溶液中に存在する。この水
溶液に、シード(種結晶)としてTiOアナターゼ粉
末を加え、さらに、Bを加える。Bは、水
溶液に溶解して、BO 3−になる。BO 3−はTi
2−イオンを構成するFイオンと反応して、Ti
2−イオンを分解し、安定なBF 錯体を形成す
る。TiF 2−イオンが分解されて生成したTiイオ
ンは酸素と反応してTiOを生成する。TiOの生
成(析出)はTiOアナターゼ粉末を核として進行
し、かつ水溶液中に浸漬した基板表面にTiO薄膜を
生成する。これらの反応を化学反応式で示すと以下のと
おりである。 TiF 2−+2HO ⇔ TiO↓+6F+4H (1) BO 3−+4F+6H → BF +3HO (2)
In the TiO 2 seed aqueous solution deposition method, (NH
4 ) 2 TiF 6 is dissolved in water, and (NH 4 ) 2 TiF 6 exists in an aqueous solution as TiF 6 2- ions. To this aqueous solution, TiO 2 anatase powder is added as a seed (seed crystal), and B 2 O 3 is further added. B 2 O 3 dissolves in the aqueous solution to become BO 3 3- . BO 3 3- is Ti
F constituting F 6 2-ions - reacts with ions, Ti
Decomposing F 6 2-ionic, stable BF 4 - to form a complex. The Ti ions generated by decomposition of the TiF 6 2- ions react with oxygen to generate TiO 2 . Generation of TiO 2 (precipitated) proceeds the TiO 2 anatase powder as nuclei, and to produce a TiO 2 thin film dipped substrate surface in an aqueous solution. These reactions are represented by the following chemical reaction formulas. TiF 6 2- + 2H 2 O ⇔ TiO 2 ↓ + 6F - + 4H + (1) BO 3 3- + 4F - + 6H + → BF 4 - + 3H 2 O (2)

【0004】上記TiOシード水溶液析出法は、大気
圧下、少なくとも水溶液の沸点以下の常温付近で行われ
るため、TiOを析出させる基材が耐熱性であるか否
かを問わない。さらに、結晶性を持つTiO薄膜を作
ることができるため、光触媒作用を持つTiO薄膜を
生成することができる。
Since the above-mentioned TiO 2 seed aqueous solution deposition method is carried out under atmospheric pressure and at least around room temperature below the boiling point of the aqueous solution, it does not matter whether the substrate on which TiO 2 is deposited has heat resistance. Furthermore, since a TiO 2 thin film having crystallinity can be formed, a TiO 2 thin film having a photocatalytic action can be generated.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記シード水溶液析出
法は、耐熱性に乏しい基材であって光触媒作用を持つT
iO薄膜を生成させることができるという利点があ
る。しかしながら、基材の場所により、酸化物薄膜の厚
みが不均一になりやすく、均一な厚さを有する酸化物薄
膜の生成が容易でないという問題がある。特に、酸化物
の種結晶の存在下で薄膜を析出させる場合、上記問題が
生じやすい。そこで本発明の目的は、酸化物の種結晶の
存在下で酸化物薄膜を製造する方法であって、均一な厚
みを有する酸化物薄膜を製造することができる方法を提
供することにある。
The above-mentioned seed aqueous solution deposition method uses a T substrate having a photocatalytic action on a substrate having poor heat resistance.
There is an advantage that an iO 2 thin film can be generated. However, there is a problem that the thickness of the oxide thin film tends to be non-uniform depending on the location of the substrate, and it is not easy to generate an oxide thin film having a uniform thickness. In particular, when a thin film is deposited in the presence of an oxide seed crystal, the above problem is likely to occur. Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing an oxide thin film in the presence of an oxide seed crystal, which method can produce an oxide thin film having a uniform thickness.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記水溶
液法によるTiO等の金属酸化物の成薄時に薄膜の厚
みが不均一になる原因を究明し、その結果、金属酸化物
薄膜の析出を析出用水溶液の一部を連続的にまたは断続
的に濾過しながら行うことで、厚みの不均一を解消する
ことができることを見いだし本発明を完成した。上記シ
ード水溶液析出法では、水溶液中でTiOの微粒子が
成長し、かつ成長した微粒子が成膜基板に堆積してい
く。しかし、堆積することなく、幾つかのTiO粒子
が凝集し、数mmサイズの大きな粒子になることがあ
る。凝集した粒子が成膜基板に付着すると、その場所に
はTiO膜の堆積ができなくなる。数mmサイズの大
きな凝集粒子は、種結晶の存在する条件下では、特に多
くなる。その結果、種結晶を用いない場合に比べ、薄膜
は不均一になり易くなる。それに対して、本発明の方法
では、析出用水溶液を濾過し、上記薄膜の析出を阻害す
る粒子を析出用水溶液から除去することで、上記問題を
解決した。
Means for Solving the Problems The present inventors have investigated the cause of the non-uniformity of the thickness of a thin film of a metal oxide such as TiO 2 by the above-mentioned aqueous solution method. The present invention was completed by finding that the non-uniformity of the thickness can be eliminated by performing the precipitation while continuously or intermittently filtering a part of the aqueous solution for precipitation. In the seed aqueous solution deposition method, fine particles of TiO 2 grow in the aqueous solution, and the grown fine particles are deposited on the deposition substrate. However, without deposition, some TiO 2 particles may agglomerate into large particles of several mm in size. When the agglomerated particles adhere to the film forming substrate, the TiO 2 film cannot be deposited at that location. Large aggregated particles having a size of several mm are particularly large under the condition where seed crystals are present. As a result, the thin film is more likely to be non-uniform than when no seed crystal is used. On the other hand, in the method of the present invention, the above-mentioned problem was solved by filtering the aqueous solution for deposition and removing particles that inhibit the deposition of the thin film from the aqueous solution for deposition.

【0007】尚、析出用水溶液の原料用の水溶液を濾過
することはPCT/JP97/03155に記載されて
いる。但し、ここでの濾過は、フルオロチタン錯化合物
作製のために使用し、未溶解のままの酸化チタン粒子を
除去して析出用水溶液を調製することを目的としたも
の、あるいは酸化チタン微粒子を懸濁して、種結晶の水
溶液を調製するために、大きい粒子の酸化チタンを除去
することを目的とするものであり、析出用水溶液中に析
出生成する酸化チタン粒子の内、凝集した比較的粒子径
の大きいものを、析出工程中に除去するものではない。
[0007] Filtration of an aqueous solution for a raw material of an aqueous solution for precipitation is described in PCT / JP97 / 03155. However, the filtration here is used for the preparation of a fluorotitanium complex compound and is intended to prepare an aqueous solution for precipitation by removing undissolved titanium oxide particles, or suspend titanium oxide fine particles. It is intended to remove large particles of titanium oxide in order to prepare an aqueous solution of a seed crystal which is turbid, and among the titanium oxide particles precipitated and formed in the aqueous solution for precipitation, a relatively relatively agglomerated particle size. Are not removed during the deposition step.

【0008】本発明は、フルオロ金属錯体化合物を含有
する水溶液に、フッ素捕捉剤を添加して、前記水溶液に
浸漬した基材上に、前記フルオロ金属錯体化合物由来の
金属酸化物薄膜を析出させる方法であって、前記金属酸
化物薄膜の析出を、前記金属酸化物の種結晶の存在下、
前記水溶液の一部を連続的にまたは断続的に濾過しなが
ら行うことを特徴とする金属酸化物薄膜の製造方法に関
する。さらに本発明は、上記製造方法において、フルオ
ロ金属錯体化合物を含有する水溶液が、水溶性金属化合
物を含み、前記水溶性金属化合物由来の金属イオンをド
ープしたフルオロ金属錯体化合物由来の金属酸化物薄膜
を析出させる、金属イオンドープ金属酸化物薄膜の製造
方法を包含する。
The present invention provides a method of adding a fluorine scavenger to an aqueous solution containing a fluorometal complex compound to deposit a metal oxide thin film derived from the fluorometal complex compound on a substrate immersed in the aqueous solution. In the deposition of the metal oxide thin film, in the presence of a seed crystal of the metal oxide,
The present invention relates to a method for producing a metal oxide thin film, which is performed while filtering a part of the aqueous solution continuously or intermittently. Further, the present invention provides the above-mentioned production method, wherein the aqueous solution containing the fluorometal complex compound contains a water-soluble metal compound, and the metal oxide thin film derived from the fluorometal complex compound doped with the metal ion derived from the water-soluble metal compound. The method includes a method for producing a metal ion-doped metal oxide thin film to be deposited.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明の製造方法は、金属酸化物
薄膜の析出を、前記金属酸化物の種結晶の存在下、前記
水溶液の一部を連続的にまたは断続的に濾過しながら行
うことを特徴とする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the production method of the present invention, a metal oxide thin film is deposited while continuously or intermittently filtering a part of the aqueous solution in the presence of a seed crystal of the metal oxide. It is characterized by the following.

【0010】本発明の製造方法では、析出させるべき金
属酸化物の種結晶を水溶液に添加して、種結晶の存在下
で、金属酸化物薄膜の析出を行う。種結晶を用いること
で、析出する金属酸化物は、いずれも安定相となる。種
結晶は0.001〜10μmの範囲、好ましくは0.00
1〜1μmの範囲、より好ましくは0.001〜0.15
μmの範囲の微小なものがよく、その添加量は、析出さ
せる酸化物の量等を勘案して適宜決定できる。本発明の
方法では、種結晶として目的とする金属酸化物の種結晶
を用いることで、安定相として析出物を得ることができ
る。また、種結晶の粒子径や添加量を選ぶことで、析出
速度を制御することもできる。必要により析出途中で種
結晶を補充することもできる。
In the production method of the present invention, a seed crystal of a metal oxide to be precipitated is added to an aqueous solution, and a metal oxide thin film is deposited in the presence of the seed crystal. By using a seed crystal, any of the precipitated metal oxides becomes a stable phase. The seed crystal is in the range of 0.001 to 10 μm, preferably 0.00.
1 to 1 μm, more preferably 0.001 to 0.15
A fine particle in the range of μm is preferable, and the amount of addition can be appropriately determined in consideration of the amount of the oxide to be precipitated and the like. In the method of the present invention, a precipitate can be obtained as a stable phase by using a seed crystal of a target metal oxide as a seed crystal. Further, the precipitation rate can be controlled by selecting the particle diameter and the amount of the seed crystal. If necessary, seed crystals can be replenished during the precipitation.

【0011】析出用の水溶液の濾過は、種結晶は透過す
るが、種結晶より大きい粒子径を有する析出粒子を補足
する程度の孔径を有するフィルタを用いて行うことが、
種結晶の添加効果を維持し、かつ均一な厚さを有する酸
化物薄膜を生成させるという観点から好ましい。特に、
均一な厚さを有する酸化物薄膜を生成させるという観点
からは、150nm以下の孔径を有するフィルタを用いるこ
とが好ましい。フィルタの孔径は、より好ましくは100n
m以下であり、さらに好ましくは50nm以下である。ま
た、上記濾過は、析出用の水溶液を、フィルタを介して
連続的にまたは断続的に循環させることで行うことがで
き、具体的には、析出用の水溶液の一部を抜き出してフ
ィルタを透過させ、得られた水溶液を再度析出用の水溶
液に戻すことで行うことができる。濾過処理すべき水溶
液の量(循環量)は、水溶液の組成や温度、種結晶の添
加量等を考慮して適宜決定できる。
[0011] Filtration of the aqueous solution for precipitation can be carried out by using a filter having a pore size that allows the seed crystals to pass through but captures precipitated particles having a particle size larger than the seed crystals.
This is preferable from the viewpoint of maintaining the effect of adding the seed crystal and generating an oxide thin film having a uniform thickness. In particular,
From the viewpoint of generating an oxide thin film having a uniform thickness, it is preferable to use a filter having a pore size of 150 nm or less. The pore size of the filter is more preferably 100n
m, more preferably 50 nm or less. The filtration can be performed by continuously or intermittently circulating an aqueous solution for precipitation through a filter. Specifically, a part of the aqueous solution for precipitation is extracted and passed through the filter. Then, the obtained aqueous solution is returned to the aqueous solution for precipitation again. The amount (circulation amount) of the aqueous solution to be filtered can be appropriately determined in consideration of the composition and temperature of the aqueous solution, the amount of seed crystal added, and the like.

【0012】フルオロ金属錯体化合物を含有する水溶液
に含有させるフルオロ金属錯体化合物としては、下記一
般式(I)で表される化合物を挙げることができる。 A (I) 式中、Aは水素原子、アルカリ金属原子、アンモニウム
基及び配位水からなる群から選ばれる1種又は2種以上
の原子等であり、Mは金属であり、a、bおよびcは、
該錯化合物を電気的に中性にする数である。このフルオ
ロ金属錯化合物を形成するには水に溶解する酸または塩
が用いられる。Aとしては、水素原子のほか;リチウ
ム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムのよ
うなアルカリ金属原子;ならびにアンモニウム基および
配位水が挙げられる。M(金属)としては、例えば、チ
タニウム、シリコン、ジルコニウム、ニオビウム、ゲル
マニウム、アルミニウム、インジウム、スズ、亜鉛、及
び銅を挙げることができる。但し、これらの金属に限定
されない。bが1のときcは通常6であり、このときa
はの価数により変化するが2または3となる。代表的に
はAMFまたはAMFで表され得る。但し、複
数の金属原子(M)を有する多核錯化合物であってもよ
い。
As the fluorometal complex compound to be contained in the aqueous solution containing the fluorometal complex compound, there can be mentioned a compound represented by the following general formula (I). During A a M b F c (I ) formula, A is a hydrogen atom, an alkali metal atom, one or more atoms selected from the group consisting of ammonium group and coordinated water or the like, M is a metal , A, b and c are
This is a number that makes the complex compound electrically neutral. To form this fluorometal complex compound, an acid or salt soluble in water is used. A includes, in addition to a hydrogen atom, an alkali metal atom such as lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium; and an ammonium group and coordinating water. Examples of M (metal) include titanium, silicon, zirconium, niobium, germanium, aluminum, indium, tin, zinc, and copper. However, it is not limited to these metals. When b is 1, c is usually 6, and then a
Is 2 or 3 depending on the valence of. Typically, it can be represented by A 3 MF 6 or A 2 MF 6 . However, a polynuclear complex compound having a plurality of metal atoms (M) may be used.

【0013】上記フルオロ金属錯化合物を含有する水溶
液は、目的とする金属酸化物をフッ化水素酸に溶解させ
ることで調製することができる。あるいは、目的とする
金属の水酸化物もしくはオキシ水酸化物を、二フッ化水
素アンモニウム、または二フッ化水素ナトリウムのよう
な二フッ化水素アルカリ金属の水溶液に溶解させて、対
応するフルオロ金属錯化合物を合成することもできる。
フルオロ金属錯化合物は、金属量として、通常10−9
10mol/L、好ましくは10−6〜10−1mol/Lの濃度の水溶
液に調製して用いられる。ここに、水溶液とは、金属錯
化合物を合成するために用いた過剰のフッ化水素を含む
水溶液であってもよい。
The aqueous solution containing the above fluorometal complex compound can be prepared by dissolving the target metal oxide in hydrofluoric acid. Alternatively, the hydroxide or oxyhydroxide of the desired metal is dissolved in an aqueous solution of an alkali metal hydrogen difluoride such as ammonium hydrogen difluoride or sodium hydrogen difluoride, and the corresponding fluorometal complex is dissolved. Compounds can also be synthesized.
The fluorometal complex compound usually has a metal amount of 10 −9 to
An aqueous solution having a concentration of 10 mol / L, preferably 10 -6 to 10 -1 mol / L is used. Here, the aqueous solution may be an aqueous solution containing excess hydrogen fluoride used for synthesizing the metal complex compound.

【0014】本発明で用いられるフッ化物イオン捕捉剤
は、フルオロ金属錯化合物を含む水溶液からフッ素イオ
ンを捕捉して金属酸化物薄膜を析出させることができる
ものであれば良い。一般に、フッ化物イオン捕捉剤に
は、液相内に溶解させて用いる均一系と、固形物である
不均一系とがある。目的に応じて、これら両者の一方を
用いても、併用しても差し支えない。
The fluoride ion scavenger used in the present invention may be any as long as it can trap a fluorine ion from an aqueous solution containing a fluorometal complex compound and deposit a metal oxide thin film. Generally, a fluoride ion scavenger includes a homogeneous system used by being dissolved in a liquid phase and a heterogeneous system which is a solid. Depending on the purpose, either one of these two may be used or both may be used.

【0015】均一系フッ化物イオン捕捉剤は、フッ化水
素と反応して安定なフルオロ錯化合物および/またはフ
ッ化物を形成することにより、金属酸化物薄膜を析出さ
せるようにフッ素イオンの平衡を移動させるものであ
る。オルトホウ酸、メタホウ酸などのホウ酸のほか:塩
化アルミニウム、水酸化ナトリウム、アンモニア水など
が例示される。このような捕捉剤は、通常、水溶液の形
で用いられるが、粉末の形で添加して、系中に溶解させ
てもよい。このような捕捉剤の添加は、1回に、または
数回に分けて間欠的に行ってもよく、制御された供給速
度、たとえば一定の速度で連続的に行ってもよい。
The homogeneous fluoride ion scavenger reacts with hydrogen fluoride to form a stable fluoro complex compound and / or fluoride, thereby shifting the equilibrium of fluorine ions so as to deposit a metal oxide thin film. It is to let. Besides boric acid such as orthoboric acid and metaboric acid, examples thereof include aluminum chloride, sodium hydroxide, and aqueous ammonia. Such a capture agent is usually used in the form of an aqueous solution, but may be added in the form of a powder and dissolved in the system. Such addition of the scavenger may be performed once or several times intermittently, or may be performed continuously at a controlled feed rate, for example, at a constant rate.

【0016】基材としては、金属酸化物薄膜を担持する
ための、広範囲の物質を用いることができる。このよう
な基材としては、ガラス、金属、セラミックス、有機高
分子材料(プラスチック)などが例示される。さらに、
これらの複合体やその表面にSiO、Al、Z
rO、ITO、CaF等の薄膜を形成したものを基
材として用いることもできる。さらに、基材の形状及び
形態は任意であり、板状に限定されず、複雑な形状のも
のも使用可能である。例えば、バルク体、板状、多孔質
体であることができる。
As the substrate, a wide range of substances for supporting the metal oxide thin film can be used. Examples of such a substrate include glass, metal, ceramics, and organic polymer materials (plastic). further,
SiO 2 , Al 2 O 3 , Z
A substrate on which a thin film of rO 2 , ITO, CaF 2 or the like is formed can also be used as a substrate. Furthermore, the shape and form of the base material are arbitrary, and are not limited to plate shapes, and those having complicated shapes can also be used. For example, it can be a bulk, plate, or porous body.

【0017】基材をフルオロ金属錯化合物の水溶液に浸
漬する時期は、フッ化物捕捉剤を添加ないし挿入する前
でも、同時でも、後でも差し支えない。ただし、系によ
って侵されるおそれのある基材を用いる場合は、溶液の
組成、反応条件、および浸漬する時期に注意する必要が
ある。また、基材をフルオロ金属錯化合物の水溶液に浸
漬している間、基材を回転こと等により移動させるか、
或いは水溶液を攪拌等することで、均一な薄膜の析出を
促進することもできる。反応温度は、系が水溶液を維持
する範囲で任意に設定でき、例えば、5〜90℃の範囲
とすることができるが、20〜65℃の範囲が好まし
く、25℃〜50℃の範囲であることがより好ましい。
反応時間も任意であり、たとえば、目的とする析出物が
多いときは、それに応じて反応時間を長くすることがで
きる。尚、上記水溶液と浸漬直前の基材の温度差は、均
一な薄膜作製という観点から15℃以下であることが好
ましい。
The substrate may be immersed in the aqueous solution of the fluorometal complex compound either before, during or after the addition or insertion of the fluoride scavenger. However, when using a substrate that may be affected by the system, attention must be paid to the composition of the solution, the reaction conditions, and the timing of immersion. Also, while the substrate is immersed in the aqueous solution of the fluorometal complex compound, the substrate is moved by rotating or the like,
Alternatively, the uniform deposition of a thin film can be promoted by stirring the aqueous solution. The reaction temperature can be arbitrarily set within a range in which the system maintains an aqueous solution. Is more preferable.
The reaction time is also arbitrary. For example, when the target precipitate is large, the reaction time can be lengthened accordingly. The temperature difference between the aqueous solution and the base material immediately before immersion is preferably 15 ° C. or less from the viewpoint of producing a uniform thin film.

【0018】このようにして、基材表面に金属酸化物薄
膜を形成できる。このようにして形成された析出物は、
特に焼成のような加熱工程を経なくても、条件に応じて
結晶化した金属酸化物薄膜を析出物として得られる。但
し、目的に応じて加熱工程を設けてもよい。本発明の方
法により得られる金属酸化物薄膜は、使用するフルオロ
金属錯体化合物の種類に応じて、例えば、チタニウム、
シリコン、ジルコニウム、ニオビウム、ゲルマニウム、
アルミニウム、インジウム、スズ、亜鉛、及び銅の酸化
物を1種又は2種以上含む薄膜である。さらに、金属酸
化物薄膜は、金属イオンがドープされた金属酸化物薄膜
を含む。
In this manner, a metal oxide thin film can be formed on the surface of the substrate. The precipitate thus formed is:
In particular, a metal oxide thin film crystallized according to conditions can be obtained as a precipitate without a heating step such as firing. However, a heating step may be provided according to the purpose. Metal oxide thin film obtained by the method of the present invention, depending on the type of fluorometal complex compound used, for example, titanium,
Silicon, zirconium, niobium, germanium,
The thin film contains one or more kinds of oxides of aluminum, indium, tin, zinc, and copper. Further, the metal oxide thin film includes a metal oxide thin film doped with metal ions.

【0019】本発明の金属酸化物薄膜の製造方法は、例
えば、次の3つの態様に分けることができる。第1の態
様は、フルオロ金属錯体化合物由来の金属酸化物からな
る薄膜を形成する方法である。単一の金属酸化物からな
る薄膜を形成する場合、1種類のフルオロ金属錯体化合
物を含有する水溶液を用いる。また、複数の金属酸化物
からなる薄膜を形成したい場合、2種以上のフルオロ金
属錯体化合物を含有する水溶液を用い、この場合、2種
以上のフルオロ金属錯体化合物由来の金属酸化物からな
る2種以上の種結晶の存在下で行うことが好ましい。こ
れは、析出させるべき金属酸化物の種結晶を用いること
で、析出する金属酸化物は、いずれも安定相となるから
である。
The method for producing a metal oxide thin film of the present invention can be divided into, for example, the following three modes. A first aspect is a method for forming a thin film made of a metal oxide derived from a fluorometal complex compound. When forming a thin film made of a single metal oxide, an aqueous solution containing one type of fluorometal complex compound is used. When a thin film composed of a plurality of metal oxides is to be formed, an aqueous solution containing two or more fluorometal complex compounds is used. In this case, two kinds of metal oxides derived from two or more fluorometal complex compounds are used. It is preferable to carry out the reaction in the presence of the above seed crystal. This is because the use of a seed crystal of a metal oxide to be deposited causes any deposited metal oxide to be a stable phase.

【0020】本発明の第2の態様は、金属イオンをドー
プしたフルオロ金属錯体化合物由来の金属酸化物薄膜の
製造方法である。この態様では、形成された薄膜は金属
イオンドープ金属酸化物である。金属酸化物にドープす
る金属イオンとしては、例えば、銀イオン、銅イオン、
白金イオン、バナジウムイオン、クロムイオン、マンガ
ンイオン、鉄イオン、コバルトイオン等を挙げることが
できる。但し、前記フルオロ金属錯体化合物を含有する
水溶液に溶解性の化合物由来の金属イオンであれば、ド
ープすることは可能である。
A second aspect of the present invention is a method for producing a metal oxide thin film derived from a fluorometal complex compound doped with metal ions. In this embodiment, the formed thin film is a metal ion-doped metal oxide. As metal ions to be doped into the metal oxide, for example, silver ions, copper ions,
Platinum ion, vanadium ion, chromium ion, manganese ion, iron ion, cobalt ion and the like can be mentioned. However, any metal ion derived from a compound soluble in an aqueous solution containing the fluorometal complex compound can be doped.

【0021】水溶性金属化合物としては、例えば、Ag
F・xHO、AgNO、Rh(NO)・2H
O、Cu(NO)・3HO、Cr(NO)・x
O、CuF・2HO、CuCl・2HO、
PtCl・5HO、VOSiO・2HO、VO
Cl、V、Cr(SO・18H
O、CrCl・xHO、MnCl・4HO、
MnCl、Mn(NO)・6HO、MnSO
・6HO、MnF、MnF・3HO、FeCl
・4HO、FeCl、FeCl・6HO、F
eCl、Fe(NO)・9HO、FeSO
7HO、FeSO、(NH)Fe(SO
xHO、Co(NO)・6HO、CoSO
7HO、NiCl・6HO、Ni(NO)
6HO、NiSO、Cu(NO)・3HO、
CuSO・5HO、CuSO、CuCl・2H
O、CuF・2HO、CuCl、Sc(SO
・xHOなどが例示される。
Examples of the water-soluble metal compound include Ag
F xH2O, AgNO3, Rh (NO3)3・ 2H2
O, Cu (NO3)2・ 3H2O, Cr (NO3)3・ X
H2O, CuF2・ 2H2O, CuCl2・ 2H2O,
PtCl4・ 5H2O, VOSiO4・ 2H2O, VO
Cl3, V2O5, Cr2(SO4)3・ 18H
2O, CrCl3・ XH2O, MnCl2・ 4H2O,
MnCl2, Mn (NO3)2・ 6H2O, MnSO4
・ 6H2O, MnF2, MnF3・ 3H2O, FeCl
2・ 4H2O, FeCl2, FeCl3・ 6H2O, F
eCl3, Fe (NO3)3・ 9H2O, FeSO4
7H2O, FeSO4, (NH4) Fe (SO 4)3
xH2O, Co (NO3)2・ 6H2O, CoSO4
7H2O, NiCl2・ 6H2O, Ni (NO3)2
6H2O, NiSO4, Cu (NO3)2・ 3H2O,
CuSO4・ 5H2O, CuSO4, CuCl2・ 2H
2O, CuF2・ 2H2O, CuCl, Sc (SO4)
3・ XH2O and the like are exemplified.

【0022】水溶性金属化合物の濃度は、溶解度や薄膜
へのドープ量を考慮して、例えば、処理液1リットルに
対して10−4〜10molの範囲とすることができ
る。また、水溶性金属化合物を反応の途中で補充添加す
ることもできる。
The concentration of the water-soluble metal compound can be, for example, in the range of 10 -4 to 10 mol per liter of the treatment liquid in consideration of the solubility and the doping amount of the thin film. Further, the water-soluble metal compound can be replenished during the reaction.

【0023】第3の態様は、フルオロ金属錯体化合物由
来の金属酸化物に微粒子を含む薄膜の製造方法である。
この薄膜は、フルオロ金属錯体化合物を含有する水溶液
に微粒子を添加分散させ、この水溶液から薄膜を析出さ
せることにより形成することができる。微粒子として
は、金属コロイド粒子、金属酸化物コロイド粒子、有機
物粒子を挙げることができる。金属コロイド粒子として
は、例えば、Cu、Ag、Pt等を挙げることができ
る。金属酸化物コロイド粒子としては、例えば、Fe
、CuO、CuO等を挙げることができる。有機
物粒子としては、例えば、ポリスチレン、ポリエチレン
テレフタレート、アクリル、ポリカーボネート等を挙げ
ることができる。微粒子の粒子径及び水溶液への添加量
は、使用するフィルタの孔径と目的とする薄膜により適
宜変化させることができる。但し、微粒子の水溶液中で
の分散性や薄膜中での存在状態を考慮して、粒子径は、
例えば、10−3〜1μmの範囲であることができる。
また、微粒子の水溶液への添加量は、薄膜中の微粒子濃
度を考慮して、例えば、処理液1リットルに対して10
−2〜10gの範囲であることができる。また、種結
晶と同様に反応の途中で、微粒子を添加補充することも
できる。
The third aspect is a method for producing a thin film containing fine particles in a metal oxide derived from a fluorometal complex compound.
This thin film can be formed by adding and dispersing fine particles in an aqueous solution containing a fluorometal complex compound, and depositing the thin film from the aqueous solution. Examples of the fine particles include metal colloid particles, metal oxide colloid particles, and organic particles. Examples of the metal colloid particles include Cu, Ag, and Pt. As metal oxide colloid particles, for example, Fe 2
O 3 , Cu 2 O, CuO and the like can be given. Examples of the organic particles include polystyrene, polyethylene terephthalate, acrylic, and polycarbonate. The particle size of the fine particles and the amount added to the aqueous solution can be appropriately changed depending on the pore size of the filter used and the intended thin film. However, considering the dispersibility of the fine particles in an aqueous solution and the state of existence in a thin film, the particle diameter is
For example, it can be in the range of 10 −3 to 1 μm.
The amount of the fine particles added to the aqueous solution is, for example, 10 to 1 liter of the treatment liquid in consideration of the concentration of the fine particles in the thin film.
It can range from -2 to 10 2 g. Fine particles can be added and replenished during the reaction in the same manner as the seed crystal.

【0024】尚、上記3つの態様を2つ以上組み合わせ
て2種以上の物質を含む薄膜を同時に形成することもで
きる。
It is to be noted that two or more of the above three embodiments can be combined to simultaneously form a thin film containing two or more substances.

【0025】[0025]

【実施例】以下本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.

【0026】実施例1 フルオロ錯金属化合物として、アンモニウムヘキサフル
オロチタネート(NH TiFを用い、これを2
リットルの水中に14g溶解させ攪拌した。次いで得ら
れた水溶液に、TiOアナターゼ微粒子を予め純水中
に懸濁させた溶液を一晩放置して得られた上澄み液を5
0ml加え、同様に攪拌し均質化した。得られた水溶液
に酸化ホウ素50gを素早く加え攪拌した。以上のよう
にして調製した析出用水溶液を図1に示した成膜容器に
移し替え、25℃に保持した水槽に浸した。その後、初期
温度25℃のNA35ガラス基板(50×70×1mm)
を基板面が析出用水溶液の液面に垂直になるように浸漬
した。成膜容器中の析出用水溶液はポンプを用いてフィ
ルタ(孔径:150nm)を通して循環させた。この循
環により、大きいサイズのTiO粒子を除去した水溶
液を成膜容器に戻すようにした。水溶液の循環量は約3
0ml/minになるように調整した。この状態を保持
しながら、10時間放置した。処理時間経過後、基板を
析出用水溶液から取り出し、軽く洗浄した後、70℃に
て乾燥して、TiO薄膜を析出させた基板を得た。得
られた薄膜は、均一な干渉反射光を示しており、光散乱
を示さず透明性の高い膜であった。触針式膜厚測定器に
よる測定の結果、膜厚の相違はMax 8nmであっ
た。
Example 1 As a fluoro complex metal compound, ammonium hexaflur
Orotitanate (NH 4)2TiF6And this is 2
14 g was dissolved in 1 liter of water and stirred. Then get
TiO2Preparing anatase microparticles in pure water
The solution obtained by allowing the solution suspended in
0 ml was added, and the mixture was similarly stirred and homogenized. The resulting aqueous solution
Was quickly added and stirred. As above
The aqueous solution for precipitation prepared as described above was placed in the film forming vessel shown in FIG.
It was transferred and immersed in a water tank maintained at 25 ° C. Then the initial
NA35 glass substrate at a temperature of 25 ° C (50 x 70 x 1 mm)
Submerged so that the substrate surface is perpendicular to the surface of the aqueous solution for deposition
did. The aqueous solution for deposition in the film forming vessel is filtered using a pump.
Circulated through filter (pore size: 150 nm). This circulation
Large size TiO with ring2Aqueous solution with particles removed
The liquid was returned to the film forming container. The circulation amount of the aqueous solution is about 3
It was adjusted to be 0 ml / min. Keep this state
While standing for 10 hours. After the processing time has elapsed,
Remove from aqueous solution for precipitation, wash gently
Dry and TiO2A substrate on which a thin film was deposited was obtained. Profit
The thin film shows uniform interference reflected light and light scattering.
And the film was highly transparent. For stylus type film thickness measuring instrument
As a result of the measurement, the difference in film thickness was Max 8 nm.
Was.

【0027】比較例1 析出用水溶液のポンプ循環及びフィルタでの濾過を行わ
なかった以外は実施例1と同様にしてTiO薄膜を析
出させた基板を得た。得られた薄膜は目視で不均一なこ
とがわかり、異なる干渉反射光を示していた。触針式膜
厚測定器による測定の結果、膜厚の相違はMax 51
nmであった。
Comparative Example 1 A substrate on which a TiO 2 thin film was deposited was obtained in the same manner as in Example 1 except that the aqueous solution for deposition was not circulated by a pump or filtered. The resulting thin film was found to be visually non-uniform, indicating different interference reflected light. As a result of measurement using a stylus-type film thickness measuring device, the difference in film thickness was Max 51.
nm.

【0028】実施例2 フルオロ錯金属化合物として、アンモニウムヘキサフル
オロチタネート(NH TiFを用い、これを2
リットルの水中に14g溶解させ攪拌した。次いで得ら
れた水溶液に、TiOアナターゼ微粒子を予め純水中
に懸濁させた溶液を一晩放置して得られた上澄み液を5
0ml加え、同様に攪拌し均質化した。得られた水溶液
に酸化ホウ素50gを素早く加え攪拌した。以上のよう
にして調製した析出用水溶液を図2に示した成膜容器に
移し替え、80℃に保持した水槽に浸した。その後、初
期温度80℃のタイル基板(70×70×1mm)を基板
面が析出用水溶液の液面に水平になるように浸漬した。
成膜容器中の析出用水溶液はポンプを用いてフィルタ
(孔径:50nm)を通して循環させた。この循環によ
り、大きいサイズのTiO粒子を除去した水溶液を成
膜容器に戻すようにした。水溶液の循環量は約130m
l/minになるように調整した。この状態を保持しな
がら、2時間放置した。処理時間経過後、基板を析出用
水溶液から取り出し、軽く洗浄した後、70℃にて乾燥
して、TiO薄膜を析出させた基板を得た。得られた
薄膜は、均一な干渉反射光を示しており、光散乱を示さ
ず透明性の高い膜であった。触針式膜厚測定器による測
定の結果、膜厚の相違はMax 15nmであった。
Example 2 As a fluoro complex metal compound, ammonium hexaflur
Orotitanate (NH 4)2TiF6And this is 2
14 g was dissolved in 1 liter of water and stirred. Then get
TiO2Preparing anatase microparticles in pure water
The solution obtained by allowing the solution suspended in
0 ml was added, and the mixture was similarly stirred and homogenized. The resulting aqueous solution
Was quickly added and stirred. As above
The aqueous solution for deposition prepared in
It was transferred and immersed in a water tank maintained at 80 ° C. Then first
Tile substrate (70 × 70 × 1 mm) with initial temperature of 80 ° C
It was immersed so that the surface was horizontal to the liquid surface of the aqueous solution for precipitation.
The aqueous solution for deposition in the film forming vessel is filtered using a pump.
(Pore size: 50 nm). Due to this circulation
Large size TiO2Form an aqueous solution with particles removed
It was returned to the membrane container. The circulation amount of the aqueous solution is about 130 m
It was adjusted to 1 / min. Do not keep this state
It was left for 2 hours. After processing time, substrate is deposited
Remove from aqueous solution, lightly wash and dry at 70 ° C
TiO2A substrate on which a thin film was deposited was obtained. Got
The thin film shows uniform interference reflected light and shows light scattering
It was a highly transparent film. Measurement with a stylus-type film thickness measuring instrument
As a result, the difference in the film thickness was Max 15 nm.

【0029】比較例2 析出用水溶液のポンプ循環及びフィルタでの濾過を行わ
なかった以外は実施例2と同様にしてTiO薄膜を析
出させた基板を得た。得られた薄膜は目視で不均一なこ
とがわかり、異なる干渉反射光を示していた。触針式膜
厚測定器による測定の結果、膜厚の相違はMax 12
0nmであった。
Comparative Example 2 A substrate on which a TiO 2 thin film was deposited was obtained in the same manner as in Example 2 except that the deposition aqueous solution was not circulated by a pump or filtered. The resulting thin film was found to be visually non-uniform, indicating different interference reflected light. As a result of measurement using a stylus-type film thickness measuring device, the difference in film thickness was Max 12
It was 0 nm.

【0030】実施例3 フルオロ錯金属化合物として、アンモニウムヘキサフル
オロチタネート(NH TiFを用い、これを2
リットルの水中に14g溶解させ攪拌した。次いで得ら
れた水溶液に、TiOアナターゼ微粒子を予め純水中
に懸濁させた溶液を一晩放置して得られた上澄み液を5
0ml加え、同様に攪拌し均質化した。得られた水溶液
に酸化ホウ素50gを素早く加え攪拌した。以上のよう
にして調製した析出用水溶液を図1に示した成膜容器に
移し替え、50℃に保持した水槽に浸した。その後、初
期温度50℃のステンレス金属基板(70×50×1m
m)を基板面が析出用水溶液の液面に垂直になるように
浸漬した。成膜容器中の析出用水溶液はポンプを用いて
フィルタ(孔径:70nm)を通して循環させた。この
循環により、大きいサイズのTiO粒子を除去した水
溶液を成膜容器に戻すようにした。水溶液の循環量は約
80ml/minになるように調整した。この状態を保
持しながら、4時間放置した。処理時間経過後、基板を
析出用水溶液から取り出し、軽く洗浄した後、70℃に
て乾燥して、TiO薄膜を析出させた基板を得た。得
られた薄膜は、均一な干渉反射光を示しており、光散乱
を示さず透明性の高い膜であった。触針式膜厚測定器に
よる測定の結果、膜厚の相違はMax 7nmであっ
た。
Example 3 As a fluoro complex metal compound, ammonium hexaflur
Orotitanate (NH 4)2TiF6And this is 2
14 g was dissolved in 1 liter of water and stirred. Then get
TiO2Preparing anatase microparticles in pure water
The solution obtained by allowing the solution suspended in
0 ml was added, and the mixture was similarly stirred and homogenized. The resulting aqueous solution
Was quickly added and stirred. As above
The aqueous solution for precipitation prepared as described above was placed in the film forming vessel shown in FIG.
It was transferred and immersed in a water tank maintained at 50 ° C. Then first
Stainless steel substrate (70 × 50 × 1m)
m) so that the substrate surface is perpendicular to the liquid surface of the aqueous solution for deposition.
Dipped. The aqueous solution for deposition in the film forming vessel is
Circulated through a filter (pore size: 70 nm). this
Large size TiO by circulation2Water with particles removed
The solution was returned to the film forming container. The circulation amount of the aqueous solution is about
It was adjusted to 80 ml / min. Keep this state
While holding, it was left for 4 hours. After the processing time has elapsed,
Remove from aqueous solution for precipitation, wash gently
Dry and TiO2A substrate on which a thin film was deposited was obtained. Profit
The thin film shows uniform interference reflected light and light scattering.
And the film was highly transparent. For stylus type film thickness measuring instrument
As a result of the measurement, the difference in film thickness was Max 7 nm.
Was.

【0031】比較例3 析出用水溶液のポンプ循環及びフィルタでの濾過を行わ
ず、かつステンレス金属基板の初期温度を25℃とした
以外は実施例3と同様にしてTiO薄膜を析出させた
基板を得た。得られた薄膜は目視で不均一なことがわか
り、異なる干渉反射光を示していた。触針式膜厚測定器
による測定の結果、膜厚の相違はMax40nmであっ
た。
Comparative Example 3 A substrate on which a TiO 2 thin film was deposited in the same manner as in Example 3 except that the deposition aqueous solution was not circulated by a pump or filtered, and the initial temperature of the stainless metal substrate was 25 ° C. I got The resulting thin film was found to be visually non-uniform, indicating different interference reflected light. As a result of measurement using a stylus-type film thickness measuring device, the difference in film thickness was Max 40 nm.

【0032】実施例4 フルオロ錯金属化合物として、アンモニウムヘキサフル
オロチタネート(NH TiFを用い、これを
1.6リットルの水中に14g溶解させ攪拌した。次い
で得られた水溶液に、TiOアナターゼ微粒子を予め
純水中に懸濁させた溶液を一晩放置して得られた上澄み
液を50ml加え、同様に攪拌し均質化した。さらに、
粉末を水に溶解させて得られた上澄み液約0.
4リットルを上記の均質化した水溶液に加えた。得られ
た水溶液に酸化ホウ素50gを素早く加え攪拌した。以
上のようにして調製した析出用水溶液を図1に示した成
膜容器に移し替え、40℃に保持した水槽に浸した。
成膜基板として、表面に真空蒸着法によってシリカ(S
iO)をコートして、反射防止膜を形成した眼鏡レン
ズ用プラスチック基材(50×70×5mm)を用い
た。初期温度40℃の基板の基板面が析出用水溶液の液
面に垂直になるように浸漬した(図1参照)。成膜容器
中の析出用水溶液はポンプを用いてフィルタ(孔径:1
00nm)を通して循環させた。この循環により、大き
いサイズのTiO粒子を除去した水溶液を成膜容器に
戻すようにした。水溶液の循環量は約50ml/min
になるように調整した。この状態を保持しながら、2時
間放置した。処理時間経過後、基板を析出用水溶液から
取り出し、軽く洗浄した後、50℃にて乾燥して、バナ
ジウムイオンドープTiO薄膜を析出させた基板を得
た。得られた薄膜は、均一な干渉反射光を示しており、
光散乱を示さず透明性の高い膜であった。触針式膜厚測
定器による測定の結果、膜厚の相違はMax 6nmで
あった。
Example 4 As a fluoro complex metal compound, ammonium hexaflur
Orotitanate (NH 4)2TiF6And use this
14 g was dissolved in 1.6 liter of water and stirred. Next
In the aqueous solution obtained in2Anatase fine particles in advance
Supernatant obtained by leaving the solution suspended in pure water overnight
50 ml of the liquid was added, and the mixture was similarly stirred and homogenized. further,
V2O5The supernatant obtained by dissolving the powder in water is about 0.
4 liters were added to the above homogenized aqueous solution. Obtained
50 g of boron oxide was quickly added to the aqueous solution and stirred. Less than
The aqueous solution for precipitation prepared as described above was prepared as shown in FIG.
It was transferred to a membrane container and immersed in a water tank maintained at 40 ° C.
As a film formation substrate, silica (S
iO2) Coated with an anti-reflective coating
Using plastic substrate (50 × 70 × 5mm)
Was. The substrate surface of the substrate with an initial temperature of 40 ° C.
It was immersed perpendicular to the surface (see FIG. 1). Deposition container
The aqueous solution for precipitation is filtered using a pump (pore size: 1).
00 nm). Due to this circulation, large
Large size TiO2An aqueous solution from which particles have been removed is placed in a film forming container.
I put it back. The circulation amount of the aqueous solution is about 50 ml / min
It was adjusted to become. 2 o'clock while keeping this state
Left for a while. After the treatment time, the substrate is removed from the aqueous solution for deposition.
Remove, lightly wash, dry at 50 ° C,
Didium ion doped TiO2Obtain a substrate on which a thin film is deposited
Was. The resulting thin film shows uniform interference reflected light,
The film was highly transparent without light scattering. Stylus type film thickness measurement
As a result of measurement using a constant meter, the difference in film thickness was Max 6 nm.
there were.

【0033】実施例5 フルオロ錯金属化合物として、アンモニウムヘキサフル
オロチタネート(NH TiFを用い、これを
1.6リットルの水中に14g溶解させ攪拌した。次い
で得られた水溶液に、TiOアナターゼ微粒子を予め
純水中に懸濁させた溶液を一晩放置して得られた上澄み
液を50ml加え、同様に攪拌し均質化した。さらに、
粉末を水に溶解させて得られた上澄み液約0.
4リットルを上記の均質化した水溶液に加えた。得られ
た水溶液に酸化ホウ素50gを素早く加え攪拌した。以
上のようにして調製した析出用水溶液を図1に示した成
膜容器に移し替え、50℃に保持した水槽に浸した。
成膜基板として、ソダライムガラス基板(70×50×
1mm)を用いた。初期温度50℃の基板の基板面が析
出用水溶液の液面に水平になるように浸漬した(図2参
照)。成膜容器中の析出用水溶液はポンプを用いてフィ
ルタ(孔径:70nm)を通して循環させた。この循環
により、大きいサイズのTiO粒子を除去した水溶液
を成膜容器に戻すようにした。水溶液の循環量は約80
ml/minになるように調整した。この状態を保持し
ながら、2時間放置した。処理時間経過後、基板を析出
用水溶液から取り出し、軽く洗浄した後、70℃にて乾
燥して、バナジウムイオンドープTiO薄膜を析出さ
せた基板を得た。得られた薄膜は、均一な干渉反射光を
示しており、光散乱を示さず透明性の高い膜であった。
触針式膜厚測定器による測定の結果、膜厚の相違はMa
x 10nmであった。
Example 5 As a fluoro complex metal compound, ammonium hexaflur
Orotitanate (NH 4)2TiF6And use this
14 g was dissolved in 1.6 liter of water and stirred. Next
In the aqueous solution obtained in2Anatase fine particles in advance
Supernatant obtained by leaving the solution suspended in pure water overnight
50 ml of the liquid was added, and the mixture was similarly stirred and homogenized. further,
V2O5The supernatant obtained by dissolving the powder in water is about 0.
4 liters were added to the above homogenized aqueous solution. Obtained
50 g of boron oxide was quickly added to the aqueous solution and stirred. Less than
The aqueous solution for precipitation prepared as described above was prepared as shown in FIG.
It was transferred to a membrane container and immersed in a water tank maintained at 50 ° C.
A soda lime glass substrate (70 × 50 ×
1 mm). Substrate surface of initial temperature 50 ℃
It was immersed so as to be horizontal to the surface of the aqueous solution (see FIG.
See). The aqueous solution for deposition in the film forming vessel is filtered using a pump.
Circulated through filter (pore size: 70 nm). This circulation
Due to the large size of TiO2Aqueous solution with particles removed
Was returned to the film forming container. The circulation amount of the aqueous solution is about 80
It was adjusted to be ml / min. Keep this state
For 2 hours. Substrate is deposited after processing time
Remove from aqueous solution, wash lightly, and dry at 70 ° C
After drying, vanadium ion doped TiO2Deposited thin film
Obtained substrate was obtained. The resulting thin film provides uniform interference reflected light.
This was a transparent film having no light scattering.
As a result of measurement using a stylus-type film thickness measuring instrument, the difference in
x 10 nm.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
水溶液析出法の特長である常温、常圧で、酸化物薄膜を
生成できることを維持しながら、その方法の欠点である
不均一な薄膜ができやすいという問題を解決し、膜厚が
均一な金属酸化物薄膜を得ることができる。本発明の製
造方法により得られる金属酸化物薄膜は、従来の水溶液
析出法による生成した金属酸化物薄膜に比べて、均一性
の高い厚い膜厚の薄膜とすることが可能であるため、広
範囲での応用が可能になる。
As described above, according to the present invention,
While maintaining the ability to form oxide thin films at room temperature and pressure, which is a feature of the aqueous solution deposition method, it solves the problem of non-uniform thin films, which is a drawback of the method. An object thin film can be obtained. The metal oxide thin film obtained by the manufacturing method of the present invention can be a thin film having a high uniformity and a large thickness as compared with a metal oxide thin film formed by a conventional aqueous solution deposition method. Can be applied.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 薄膜製造用装置(成膜基板を成膜溶液面に垂
直に配置した場合)の概略説明図。
FIG. 1 is a schematic explanatory view of an apparatus for manufacturing a thin film (when a film forming substrate is arranged perpendicularly to a film forming solution surface).

【図2】 薄膜製造用装置(成膜基板を成膜溶液面に水
平に配置した場合)の概略説明図。
FIG. 2 is a schematic explanatory view of a thin film manufacturing apparatus (when a film forming substrate is horizontally arranged on a film forming solution surface).

【図3】 濾過しないで作成した薄膜(a)及び本発明の製
造方法により濾過しながら作成した薄膜(b)の表面状態
を示す図面に代わる写真。
FIG. 3 is a photograph instead of a drawing showing the surface condition of a thin film (a) formed without filtration and a thin film (b) formed by filtration according to the production method of the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 敏信 東京都新宿区中落合2丁目7番5号 ホー ヤ株式会社内 Fターム(参考) 4G042 DA01 DB08 DB11 DD02 DE04 DE14 4G047 CA02 CB05 CC03 CD02 4G059 AA01 AC30 EA01 EA02 EA03 EA04 EA05 EA07 EB05  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Toshinobu Miura 2-7-5 Nakaochiai, Shinjuku-ku, Tokyo F-term in Hoya Corporation (reference) 4G042 DA01 DB08 DB11 DD02 DE04 DE14 4G047 CA02 CB05 CC03 CD02 4G059 AA01 AC30 EA01 EA02 EA03 EA04 EA05 EA07 EB05

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フルオロ金属錯体化合物を含有する水溶
液に、フッ素捕捉剤を添加して、前記水溶液に浸漬した
基材上に、前記フルオロ金属錯体化合物由来の金属酸化
物薄膜を析出させる方法であって、前記金属酸化物薄膜
の析出を、前記金属酸化物の種結晶の存在下、前記水溶
液の一部を連続的にまたは断続的に濾過しながら行うこ
とを特徴とする金属酸化物薄膜の製造方法。
1. A method for adding a fluorine scavenger to an aqueous solution containing a fluorometal complex compound to deposit a metal oxide thin film derived from the fluorometal complex compound on a substrate immersed in the aqueous solution. Producing a metal oxide thin film, wherein the deposition of the metal oxide thin film is performed while continuously or intermittently filtering a part of the aqueous solution in the presence of a seed crystal of the metal oxide. Method.
【請求項2】 フルオロ金属錯体化合物を含有する水溶
液が、水溶性金属化合物を含み、前記水溶性金属化合物
由来の金属イオンをドープしたフルオロ金属錯体化合物
由来の金属酸化物薄膜を析出させる請求項1に記載の製
造方法。
2. An aqueous solution containing a fluorometal complex compound contains a water-soluble metal compound, and deposits a metal oxide thin film derived from a fluorometal complex compound doped with metal ions derived from the water-soluble metal compound. The production method described in 1.
【請求項3】 フルオロ金属錯体化合物が、フルオロチ
タン錯体化合物であり、金属酸化物がTiOである請
求項1または2に記載の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the fluorometal complex compound is a fluorotitanium complex compound, and the metal oxide is TiO 2 .
【請求項4】 水溶液の濾過を、種結晶は透過し、種結
晶より大きい粒子径の粒子を補足する孔径を有するフィ
ルタを用いて行う請求項1〜3のいずれか1項に記載の
製造方法。
4. The production method according to claim 1, wherein the filtration of the aqueous solution is performed using a filter having a pore size that allows the seed crystal to pass through and capture particles having a particle size larger than the seed crystal. .
【請求項5】 水溶液の濾過を150nm以下の孔径を有する
フィルタを用いて行う請求項1〜3のいずれか1項に記
載の製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein the aqueous solution is filtered using a filter having a pore size of 150 nm or less.
【請求項6】 基材の材質が、ガラス、プラッスチッ
ク、金属若しくはセラミックスまたはこれらの複合体で
ある請求項1〜5のいずれか1項に記載の製造方法。
6. The production method according to claim 1, wherein the material of the substrate is glass, plastic, metal, ceramics or a composite thereof.
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